硝酸銨與碳酸鈣反應造粒生產硝酸銨鈣，主要采用中和反應結合造粒技術的工藝，其核心步驟包括反應體系構建、蒸發濃縮、造粒成型及后處理，具體如下：

一、反應體系構建

原料選擇

硝酸銨：作為氮源，通常以溶液形式參與反應，濃度需控制在合理范圍(如質量分數96%-99%)以確保反應效率。

碳酸鈣：作為鈣源，需粉碎至特定粒度(如20-40目或更細)，以增大反應接觸面積，促進中和反應進行。

水：用于溶解硝酸銨并調節反應體系濃度。

中和反應

反應原理：硝酸銨溶液與碳酸鈣細粉混合，發生中和反應生成硝酸鈣、氨氣、二氧化碳和水。反應方程式可表示為：NH4NO3+CaCO3→Ca(NO3)2+NH3↑+CO2↑+H2O

實際工業中會控制條件使氨氣重新溶解，形成硝酸銨鈣溶液。

反應條件：

溫度：通常控制在175℃左右(二段蒸發壓力0.017 MPa)，以防止氨分解或爆炸。

攪拌速度：需均勻以確保反應充分。

原料配比：根據化學計量比精確控制硝酸銨與碳酸鈣的比例，避免某一種原料過量或不足。

二、蒸發濃縮

目的：將中和反應后的硝酸銨鈣溶液蒸發濃縮至一定濃度，以便后續造粒。

方法：采用二段蒸發或多效蒸發器進行濃縮。例如，先使用三效降膜蒸發器將溶液濃縮到一定濃度，再依次通過二效、一效和單效蒸發器進一步濃縮至所需密度(如質量分數96%-99%)。

濃縮過程中需控制溫度和壓力，防止溶液分解或結垢。

三、造粒成型

塔式造粒

原理：將濃縮后的硝酸銨鈣熔融液噴淋至造粒塔頂，通過旋轉造粒器(錐形多孔噴頭)形成顆粒。

設備：造粒塔、旋轉造粒器、高位槽、泵等。

操作：熔融液通過噴頭噴淋成細滴，在塔內自由落體過程中冷卻固化成顆粒。

特點：生產出的產品抗壓強度高且水溶快，中微量元素更易被作物吸收。

滾筒流化床造粒

原理：將硝酸銨鈣料漿噴涂在流化床內的料簾上，通過逐層涂布形成球形顆粒。

設備：轉鼓流化床造粒機、料漿管、霧化空氣系統等。

操作：料漿經霧化空氣霧化后噴涂在料簾上，顆粒在轉鼓內逐層長大并冷卻。

特點：顆粒球形度好，冷卻效果好，抗壓強度大，且設備小、顆粒大小可調、產品不含油。

四、后處理

干燥與冷卻

干燥：造粒后的顆粒需進行干燥處理以降低水分含量(如降至0.3%以下)。常用設備包括回轉干燥爐、流化床干燥器等。

冷卻：干燥后的顆粒需進行冷卻處理以防止結塊。常用設備包括流化冷卻器、振動冷卻機等。

篩分與打包

篩分：將冷卻后的顆粒進行篩分，分離出合格粒度(如1-4mm)的產品和細粉。細粉可返回混合槽重新造粒。

打包：將合格顆粒送敷粉筒內進行涂層、敷粉(如使用石灰石粉作為防結塊劑)，然后進行打包、貯存。打包形式包括袋裝和散裝等。